最新刊期

    2002 7 1

      学术论文与技术报告

    • 快速Foley—Sammon鉴别变换及脸象鉴别

      杨健, 涂庆华, 杨静宇
      2002, 7(1): 1. DOI: 10.11834/jig.20020104
      摘要:为了解决小样本情况下,类内散布矩阵不可逆时,Foley-Sammon最优鉴别矢量集的求解问题,给出了一种快速近似算法,首先从理论上说明了当类内散布矩阵不可逆时,将在原始特征空间内求解最佳鉴别矢量集的问题映射到等于或小于c-1(c为样本类别数)维的欧氏空间内进行是可行的,由于样本类别数远远小于原始特征空间的维数,故该算法不仅大大减少了特征抽取的时间,也提高了分类识别的速度,在ORL标准人脸库上的试验结果表明,该算法不仅在识别率和识别时间上优于传统的扰动法和补空间法,而且比经典的特征脸方法和Fisher脸方法更为有效。  
      关键词:最优鉴别矢量集;特征抽取;脸象鉴别;Foley-Sammon;人脸识别;图象识别;求解;近似算法   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种基于知识的快速人脸检测方法

      姜军, 张桂林
      2002, 7(1): 6. DOI: 10.11834/jig.20020105
      摘要:为了提高人脸检测的速度,提出了一种基于知识的快速人脸检测方法,该方法是采用符合人脸生理结构特征的人脸镶嵌图模型,并在分析了足够多的人脸图象样本的基础上,针对人脸图象的灰度和边缘信息,建立了一种较为完备的知识库;为加快检测速度,该方法采用多级检测步骤,即在粗检测中,根据眼睛的特征,提出并采用一种新的人脸粗检测算法-广义几何投影方法,从而明显地提高了检测速度,实验结果表明,该方法具有较强的鲁棒性,能够很好地解决复杂背景下的多人脸检测问题,由于该方法实现的简单性,并容易由硬件实现,使得检测速度进一步提高,因此该方法在可视电话等领域有着广阔的应用前景。  
      关键词:人脸检测;人脸识别;模式识别;镶嵌图;广义几何投影方法;人脸自动检测系统;知识库   
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      更新时间:2024-05-07
    • 一种人头部实时跟踪方法

      徐一华, 朱玉文, 贾云得
      2002, 7(1): 11. DOI: 10.11834/jig.20020106
      摘要:为了能够在视频监控、人机交互、视频会议等领域对人头部运动实施实时跟踪,给出了一种使用黑白摄像机对人平移或转身时的头部运动进行实时跟踪的方法.该方法主要由基于块特征的跟踪和基于头部几何特征的校正两个步骤组成 .块特征跟踪算法仅利用图象低层信息而不依赖于目标的具体模型,可实现对头部自由运动的跟踪.为解决块特征跟踪误差累积等原因造成的目标丢失问题,又采用了头部轮廓几何特征检验方法,根据跟踪窗口中头部轮廓位置的偏移来对块特征跟踪结果进行校正.另外,为提高转身运动时相邻两帧图象的特征跟踪正确率,还引入圆柱模型来拟合头部,并在展开柱面内进行块特征选取和跟踪.本文方法在P350微机上进行了实验,实验结果表明,系统能对长时间图象序列中人平移或转身时头部运动实施准确跟踪 .当跟踪窗口大小为120× 180pixels,块特征数目为80个时,系统的处理速度达到 30帧/s  
      关键词:图象运动估计;头部跟踪;块特征;跟踪校正;头部几何特征;圆柱模型   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于相对形变模型及正则化技术的人体运动估计

      汪亚明, 汪元美
      2002, 7(1): 16. DOI: 10.11834/jig.20020107
      摘要:为了使根据人体行走的单目动态图象序列,对人体手臂及腿部的运动及结构参数进行估计的结果更为可信、更具鲁棒性,提出了一种基于相对形变模型及正则化技术的人体运动估计方法,该方法首先在物体中心坐标的运动表示方式下,通过在刚体运动模型中加入形变系数的方法给出了基于相对形变概念的非刚体运动模型;然后,根据这一非刚体运动模型进行正则化运动及结构参数的估计,再以正则化的形式融入人体运动的先验知识,使运动估计的结果更具鲁棒性,实验结果证明,该方法有效地反映了人体的非刚体运动模式,运动模型中所加入的相对形变系数也一定程度反映了人体的运动规律。  
      关键词:人体运动;相对形变模型;单目图象序列;运动估计;正则化技术;最小二乘估计   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于DCT压缩域的图象字符定位

      黄祥林, 沈兰荪
      2002, 7(1): 22. DOI: 10.11834/jig.20020108
      摘要:为了能够利用图象中所含的文字信息来进行图象的快速高效浏览检查,其中,快速字符定位是很重要的工作,为此设计了一种直接在图象压缩域中进行字符定位的方法,该方法主要是利用图象中字符纹理所具有的方向性特点,首先直接在DCT域中提取字符的横向、竖向、斜向纹理的方向信息,然后根据各自的阈值把字符区域从图象背景中分割出来,在处理过程中,用形态滤波的方法可有效地消除噪音点,该算法可直接处理JPEG、MPEG等以DCT为编码基础的压缩数据,仅需少量的解码过程(Huffman解码)即可完成字符定位,因此要处理的数据量较少,用该算法既提高了处理速度,又减少了对计算机资源的需求,试验结果表明,此方法具有较高的准确率。  
      关键词:字符定位;DCT变换;压缩域处理;形态滤波;图象处理;图象压缩域   
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      更新时间:2024-05-07
    • VDVAS:一个集成的虚拟设计与虚拟装配系统

      万华根, 高曙明, 彭群生
      2002, 7(1): 27. DOI: 10.11834/jig.20020109
      摘要:随着虚拟现实技术的逐渐成熟,研究者们已将其引入到工程领域,为实现虚拟设计与虚拟装配过程的集成,避免现有的虚拟装配系统中,虚拟环境与CAD系统间所必需进行的复杂的、无谓的数据传输,描述了一个基于多通道的、集成的虚拟设计与虚拟装配系统VDVAS。在该系统中,设计得可以通过直接三维操作和语音命令直观方便地建立机械零件及其装配模型,并通过交互拆装来得到零件的装配顺序和装配路径等信息,VDVAS的一个重要特征在于,可通过集成虚拟设计与虚拟装配过程,使设计者能在一个集成的虚拟环境中修改零件几何(假如在装配过程中发现零件存在设计缺陷的话)。  
      关键词:虚拟现实;虚拟设计;虚拟装置系统;装置造型;VDVAS;CAD;计算机装配模型   
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      更新时间:2024-05-07
    • 交互式虚拟内窥镜系统

      张惠, 舒华忠, Pascal Haigron, 罗立民
      2002, 7(1): 36. DOI: 10.11834/jig.20020110
      摘要:计算机图形图象技术与虚拟现实技术应用于医学内窥镜系统,产生了虚拟内窥镜技术,为了将虚拟现实技术应用在医学图象处理方面,以方便医生进行虚拟手术与无创诊断,在综合利用各种计算机图形,图象技术的基础上,提出了完整的交互式虚拟内窥镜系统的框架,同时对系统结构和各种模型进行了分析和讨论,还针对系统的实时性和绘制结果的逼真性要求,提出了基于Object Cache和扩展的区域增长方法,并将其应用到医学图象处理当中,得到了较好的效果,该系统较好地解决了虚拟现实与可视化实时性和绘制精度两方面的要求,从而为医学图象可视化提供了有力的工具。  
      关键词:计算机图形学;虚拟现实;虚拟内窥镜;Object;Cache;扩展区域增长法;医学图象可视化;医学内窥镜   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于小波变换和矢量量化的人脸图象压缩

      雷寒生, 朱小平
      2002, 7(1): 44. DOI: 10.11834/jig.20020111
      摘要:在图象的压缩编码中,矢量量化可以利用某特定类图象(加人脸)的统计特性,为了在高压缩比下获得较好的压缩效果,提出了一种新的小波变换域内进行矢量量化的算法,该算法用树结构表示小波变换域系数,并根据各节点值的重要程度,从每一棵树中提取一个矢量,然后进行矢量量化;解码时,为了使矢量分量能正确地返回到原来树中的正确位置,需利用EZW^[1]、SPIHT^[2]算法的思想标记这棵树,因为这样才能充分利用父子相关性和兄弟相关性,从而显著地减少了标记信息,在提取矢量时,可用简单的阈值剪枝算法,也可用SFQ^[3]的最佳剪枝算法,而且后者能进一步提高峰值信噪比,用该算法对人脸图象进行的压缩试验结果表明,在高压缩比(100:1左右)下,恢复的图象质量(视觉效果和峰值信噪比)比通常的小波压缩算法(如EZW,SPIHT、SFQ等)好得多,该算法特别适合于对特定类图象的压缩。  
      关键词:小波变换;图象压缩;矢量量化;人脸图象;压缩编码;图象处理   
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      更新时间:2024-05-07
    • 用于建立三维GIS的八叉树编码压缩算法

      曹彤, 刘臻
      2002, 7(1): 50. DOI: 10.11834/jig.20020112
      摘要:复杂的空间数据结构在三维GIS领域中占有突出的地位,它直接关系到GIS的功能和效率,为了有效地进行三维GIS大量数据的存储和管理,重点讨论了三维GIS栅格数据结构中的八叉树编码压缩技术,由于Morton码值的排序是实现八叉树编码压缩的基础,为此,根据Morton码排序的特殊性,提出了采用时间复杂度为O(n)的计数排序算法,使排序速度大为撇提高,在此基础上进行压缩处理,并对算法的时间及空间复杂度进行了分析,在PC机上进行的模拟实验结果表明,在目标复杂度一定的前提下,八叉树存储数据占用空间小(当分割阶次为9阶时,八叉树存储量只占栅格存储量的4.32%),是一种较为理想的描述复杂海量地理空间数据的压缩结构。  
      关键词:三维地理信息系统;八叉树;计数排序;压缩算法;图象编码;存储空间;GIS;复杂度   
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      更新时间:2024-05-07
    • 有限元网格体绘制中的剖切算法

      杨晓松, 顾元宪
      2002, 7(1): 55. DOI: 10.11834/jig.20020113
      摘要:为了解决体绘制中的遮挡问题和加快复杂剖切体的剖切操作,在MS体绘制算法的基础上,研究和提出了一种体绘制中任意封闭多面体的剖切和多种变换函数,并进一步展现了数据场内部的数据分布情况,另外,由于通过二叉树对多剖切体情况下Stenceil参照值的合并,使得算法在每一切层上的绘制次数达到最少,同时还统一了剖切体前后表面Stencil操作,并减少了不必要的法线运算,从而大大加快了复杂剖切体的剖切操作。  
      关键词:可视化;体绘制;有限元网格;剖切算法;MS体绘制算法;复杂剖切体   
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      更新时间:2024-05-07
    • 利用人工神经网络推断曲线间的空间关系

      刘亚彬, 刘大有, 王金鹤
      2002, 7(1): 63. DOI: 10.11834/jig.20020114
      摘要:在利用综合信息进行矿产预测中,航磁和重力图件一阶导数极值线(曲线)分别反映了地质体的磁性和密度断裂,为了推断不高深度地质体的断裂构造、产状和规模,需要对不同延拓高度、不同方向的航磁和重力曲线进行比较,以推断它们之间的空间关系是否相似,只有相似的曲线所反映的断裂才是可靠的,为了能够自动进行这种推理分析,给出了曲线间空间关系推理的神经网络方法,并且与传统的曲线间空间关系的判断方法进行了比较,结果表明,利用神经网络方法进行曲线间空间关系分析所得到的判断结果与权威地质专家的判断非常吻合,在实际应用中取得了令人满意的效果。  
      关键词:空间关系;模糊逻辑;人工神经网络;人工智能;曲线;模糊推理;空间推理;矿产预测   
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      更新时间:2024-05-07
    • 基于不确定性知识的实时道路场景理解

      吴东晖, 叶秀清, 顾伟康
      2002, 7(1): 69. DOI: 10.11834/jig.20020115
      摘要:由于室外机器人的工作环境非常复杂,因此机器人的视觉导航必须具有足够的智能和鲁棒性,为此,提出了一种基于不确定性知识的实时道路理解算法,该算法通过不确定性知识推理来融合多种信息和知识,以满足在复杂道路环境下的鲁棒性要求,它即使在有强烈阴影、水迹等干扰下也能给出比较好的结果;通过图象边缘信息的提取可以得到精确的道路边界,以满足视觉导航的精确性要求;同时在算法设计时,兼顾了实时性要求;使得算法得以实时实现,该算法已在实际的机器人上进行了测试,并得到了很好的结果。  
      关键词:计算机视觉导航;道路场景理解;不确定性知识推理;实时道路理解算法;机器人   
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      更新时间:2024-05-07
    • 位移场估计法在交通管理中的应用研究

      赵晨, 施鹏飞, 郭丰俊
      2002, 7(1): 75. DOI: 10.11834/jig.20020116
      摘要:智能交通系统中,车辆的行驶速度是重要的参数之一,为了快速获得车辆的行驶速度,提出了一种基于位移场的运动场估计计算法,该方法首先构造一个基于图象灰度的指标函数,再通过变分法中的欧拉方程分析和偏微分方程的数值解法,即可得到序列图象间的位移场;然后利用帧间位移场、帧间时间差、摄像机与车辆间的距离等参数相结合可计算出车辆的行驶速度,实验结果表明,与块匹配法相比,该方法不仅可得到更好的位移场,而且可快速获得车辆的行驶速度。  
      关键词:智能交通系统;运动估计;估计法;位移场;平滑约束;偏微分方程;交通管理;车辆;行驶速度;图象处理;数学模型   
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      更新时间:2024-05-07
    • 下颌髁突运动中心轨迹测量分析系统

      侯振刚, 聂志明, 冯海兰, 戴国忠, 李国珍
      2002, 7(1): 81. DOI: 10.11834/jig.20020117
      摘要:20世纪90年代以来,虽然下颌运动轨迹的研究热点和难点已向髁突运动中心研究发展;然而目前,国际及国内尚未有商品化的髁突运动中心运动轨迹描记仪,国内也未见有关髁突运动中心运动轨迹研究成果的报道,为了获得下颌上任一点(包括髁突运动中心)的三维运动轨迹,以便为医学研究提供手段。首先利用计算机图形学技术和已有的三维六自由度下颌运动轨迹描记仪(MT1602)来获得下颌运动轨迹的原始数据,然后根据刚体运动规律,进行软件编程,自行设计并建立了一个髁突运动中心运动轨迹显示分析系统,该系统是用Microsoft Visual C^ 6.0髁突编写计算机程序自行开发的,可根据需要随时对系统软件进行功能补充和修改,整个系统有较强的可维护性和可升级性,实践表明,该系统可方便地获得地下颌上任一点(包括髁突运动中心)的三维运动轨迹,是一个实用的下颌髁突运动中心轨迹测量分析系统。  
      关键词:下颌运动;髁突运动中心;几何变换;计算机图形学;运动中心轨迹;颞下颌关节紊乱;诊断;测量分析系统   
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      更新时间:2024-05-07
    • 分形理论在焊接图象处理中的应用

      肖勇, 陈强, 孙振国, 路井荣
      2002, 7(1): 86. DOI: 10.11834/jig.20020118
      摘要:针对焊接过程中的图象处理问题,如检测焊缝边缘位置和确定焊接熔池的边缘大小和形状等问题,由于传统图象处理方法易受噪声和其他干扰信息的影响,因此很难准确及时地处理图象,为了克服此弱点,在比较了焊接过程中图象处理的微观算法和宏观算法的基础上,提出了运用分形理论的综合图象处理方法,该方法是根据焊接过程图象的特点,首先利用图象边缘的分形特征来进行区域分割,以便检测出图象边缘所在的模糊区域,然后用边缘检测方法的Laplace算子和最小二乘法拟合曲线来识别出图象的边缘,同时用该方法进行了实时焊接图象处理实验,实验结果证明,该方法不仅能准确识别出焊接焊缝或熔池图象的边缘,而且节省了图象处理的时间,为焊接过程的实时控制提供了可靠的信息。  
      关键词:分形;图象处理;边缘检测;焊接;焊缝;焊接熔池   
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      更新时间:2024-05-07
    • 从DEM中自动提取自然水系

      陈永良, 刘大有, 于强元
      2002, 7(1): 91. DOI: 10.11834/jig.20020119
      摘要:为了从数字高程数据中自动提取区域水资源信息,以提高基于GIS的区域水资源勘查评价工作的效率,提出了一种从DEM中自动提取自然水系的实用方法,该方法通过DEM数据预处理,首先将其中的洼地和小平原改造成斜坡;然后依据水总是沿斜坡最陡方向流动的原理,确定DEM中每一个栅格点的水流方向,再根据各点的水流方向数据,计算出每一个栅格点的上游给水区;接着,根据栅格点上游给水区数值,用阈值法确定水系栅格点,并对水系栅格点进行筛选;最后,根据水系栅格点的水流方向,将整个水系追索出来,另外,还用该方法对试验区的DEM数据进行了自动提取自然水系的试验,其结果与用手工方法提取的水系基本一致,证明该方法是有效的。  
      关键词:自然水系;数字高程模型;GIS;自动提取;DEM;数据预处理;区域水资源;勘查;评价   
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      更新时间:2024-05-07

      中华博士园地

    • 基于LOD实时图形绘制和加速技术

      淮永建, 郝重阳
      2002, 7(1): 97. DOI: 10.11834/jig.20020120
      摘要:这是本刊特为海内外正在就读和学成立业的博士、博士后青年学者们开辟的一片科普园地 .深学浅著是一门德识、慧学、素质修养的学问 .你们的新知识、新调研、新观察、新目光、新展望 ,能够用尽可能深入浅出、通俗流畅的语言 ,汇报给祖国人民、家乡父老子弟乡亲们吗 ?中华博士园地 ,乃耕耘忠孝之地 ,科教兴国、民族昌盛之地 .要用慈母听得懂的语言 ,写出你们的心声 !  
      关键词:计算机图形学;LOD;实时图形绘制;加速技术;三维场景;可视化   
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